Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
Voltage-Mode Elliptic Band-Pass Filter Based on Multiple-Input Transconductor
- 1. King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang
- 2. Brno University of Technology
- 3. Czech Technical University in Prague
- 4. Częstochowa University of Technology
Description
This paper presents a new voltage-mode elliptic band-pass filter based on a multiple-input transconductor (MI-OTA). The MI-OTA's structure employs the multiple-input MOS transistor technique that simply enables to increase the number of OTA's inputs without increasing the number of current branches or the differential pairs. The MI-OTA features high linearity over a wide input range with a compact and simple CMOS structure. From the advantage of multiple inputs, it enables to construct the arbitrarily summing and subtracting under the proposed voltage-mode filter design procedure. The filter is designed and simulated in Cadence environment using 0.18 μm TSMC CMOS technology. The filter offers 72.9 dB dynamic range for 2 % total harmonic distortion (THD) for sine input signal of 0.5 Vpp @ 1kHz with voltage supply ± 0.9V. The simulation results of the filter are in agreement with the RLC prototype. The experimental results using commercially available IC are also included to confirm the proposed filter that are in good agreement with the simulation results.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تقدم هذه الورقة مرشح تمرير نطاق بيضاوي جديد في وضع الجهد استنادًا إلى ناقل متعدد المدخلات (MI - OTA). يستخدم هيكل MI - OTA تقنية ترانزستور MOS متعددة المدخلات التي تمكن ببساطة من زيادة عدد مدخلات OTA دون زيادة عدد الفروع الحالية أو الأزواج التفاضلية. تتميز MI - OTA بخطية عالية على نطاق إدخال واسع مع بنية CMOS مدمجة وبسيطة. من ميزة المدخلات المتعددة، فإنه يتيح بناء الجمع والطرح بشكل تعسفي في إطار إجراء تصميم مرشح وضع الجهد المقترح. تم تصميم المرشح ومحاكاته في بيئة الإيقاع باستخدام تقنية 0.18 ميكرومتر TSMC CMOS. يوفر المرشح نطاقًا ديناميكيًا 72.9 ديسيبل للتشوه التوافقي الكلي بنسبة 2 ٪ (THD) لإشارة إدخال الجيب 0.5 فولت في الثانية عند 1 كيلو هرتز مع إمداد الجهد ± 0.9 فولت. تتوافق نتائج محاكاة المرشح مع النموذج الأوّلي لـ RLC. يتم أيضًا تضمين النتائج التجريبية باستخدام IC المتاح تجاريًا لتأكيد المرشح المقترح الذي يتوافق جيدًا مع نتائج المحاكاة.Translated Description (French)
Cet article présente un nouveau filtre passe-bande elliptique en mode tension basé sur un transconducteur à entrées multiples (MI-OTA). La structure du MI-OTA utilise la technique des transistors MOS à entrées multiples qui permet simplement d'augmenter le nombre d'entrées de l'OTA sans augmenter le nombre de branches de courant ou les paires différentielles. Le MI-OTA présente une linéarité élevée sur une large plage d'entrée avec une structure CMOS compacte et simple. Grâce à l'avantage des entrées multiples, il permet de construire la sommation et la soustraction arbitraires dans le cadre de la procédure de conception de filtre en mode tension proposée. Le filtre est conçu et simulé dans un environnement Cadence en utilisant la technologie CMOS TSMC 0,18 μm. Le filtre offre une plage dynamique de 72,9 dB pour une distorsion harmonique totale (THD) de 2 % pour un signal d'entrée sinus de 0,5 Vpp @ 1 kHz avec une alimentation en tension ± 0,9 V. Les résultats de simulation du filtre sont en accord avec le prototype RLC. Les résultats expérimentaux utilisant des CI disponibles dans le commerce sont également inclus pour confirmer que le filtre proposé est en bon accord avec les résultats de simulation.Translated Description (Spanish)
Este documento presenta un nuevo filtro de paso de banda elíptico en modo voltaje basado en un transconductor de entrada múltiple (MI-OTA). La estructura de MI-OTA emplea la técnica de transistores mos de entradas múltiples que simplemente permite aumentar el número de entradas de OTA sin aumentar el número de ramas de corriente o los pares diferenciales. El MI-OTA presenta una alta linealidad en un amplio rango de entrada con una estructura CMOS compacta y simple. A partir de la ventaja de múltiples entradas, permite construir la suma y resta arbitrarias bajo el procedimiento de diseño de filtro de modo de voltaje propuesto. El filtro está diseñado y simulado en un entorno Cadence utilizando la tecnología TSMC CMOS de 0.18 μm. El filtro ofrece un rango dinámico de 72,9 dB para una distorsión armónica total (ThD) del 2 % para una señal de entrada sinusoidal de 0,5 Vpp a 1 kHz con una fuente de tensión de ± 0,9 V. Los resultados de la simulación del filtro están de acuerdo con el prototipo de RLC. Los resultados experimentales utilizando IC disponibles comercialmente también se incluyen para confirmar el filtro propuesto que está en buen acuerdo con los resultados de la simulación.Files
09359768.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7b3bd4c1204b146fb29227a7ef86277f
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- فلتر تمرير النطاق البيضاوي في وضع الجهد استنادًا إلى موصل تحويل متعدد المدخلات
- Translated title (French)
- Filtre passe-bande elliptique en mode tension basé sur un transconducteur à entrées multiples
- Translated title (Spanish)
- Filtro de paso de banda elíptico en modo voltaje basado en transconductor de múltiples entradas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3130446115
- DOI
- 10.1109/access.2021.3060939
References
- https://openalex.org/W1948143399
- https://openalex.org/W1969603481
- https://openalex.org/W1974961278
- https://openalex.org/W1975632956
- https://openalex.org/W1986840316
- https://openalex.org/W1988907847
- https://openalex.org/W1994772231
- https://openalex.org/W2006656494
- https://openalex.org/W2019365289
- https://openalex.org/W2026505363
- https://openalex.org/W2027910389
- https://openalex.org/W2035387797
- https://openalex.org/W2039494465
- https://openalex.org/W2043995739
- https://openalex.org/W2045268587
- https://openalex.org/W2054530024
- https://openalex.org/W2059691293
- https://openalex.org/W2070207619
- https://openalex.org/W2077308992
- https://openalex.org/W2080192998
- https://openalex.org/W2106008098
- https://openalex.org/W2106256219
- https://openalex.org/W2121226030
- https://openalex.org/W2122416285
- https://openalex.org/W2131563672
- https://openalex.org/W2132751994
- https://openalex.org/W2142075933
- https://openalex.org/W2158335447
- https://openalex.org/W2162104246
- https://openalex.org/W2185339296
- https://openalex.org/W2246083078
- https://openalex.org/W2246330477
- https://openalex.org/W2741606445
- https://openalex.org/W2768285927
- https://openalex.org/W2808754028
- https://openalex.org/W2903018429
- https://openalex.org/W2907060685
- https://openalex.org/W292363647
- https://openalex.org/W2947052762
- https://openalex.org/W2976883721
- https://openalex.org/W2996115996
- https://openalex.org/W3000258084
- https://openalex.org/W3002429155
- https://openalex.org/W3093877475
- https://openalex.org/W3094571756
- https://openalex.org/W3114103105
- https://openalex.org/W3114671353